[发明专利]热交换器用铝合金包覆材

说明书

本申请是申请号：201010108608.8，申请日：2010.01.22，发明名称：“热交换器用铝合金包覆材”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及汽车等的热交换器使用的铝合金包覆材。

背景技术

通常，作为汽车用热交换器的原材料，使用在芯材的一面或两面配设有钎料、牺牲材(对芯材的牺牲防蚀材料)的各种铝合金包覆材。现在，为了使汽车轻量化，这种热交换器用铝合金包覆材正在要求高强度、高抗蚀性、且例如金属板厚为0.3mm以下的薄壁。

例如，专利文献1中公开一种热交换器用的铝合金复合材，在规定牺牲材(牺牲阳极材料)中的Zn、Mn量的基础上，通过控制牺牲材中的Al-Mn系金属间化合物的粒径和分布，使得随着牺牲材的抗蚀效果的腐蚀电流值减小来提高抗蚀性。

具体地说，铝合金制的芯材的各个面为含有1.0～6.0质量％的Zn、0.2～2.0质量％的Mn、余量为Al及不可避免的杂质构成的铝合金，并且，通过将以数密度2.0×10⁹个/mm³以上含有平均粒径为0.1～0.8μm的Al-Mn系金属间化合物的铝合金构成的牺牲材、和含有规定量的Si的Al-Si系合金制的钎料进行复合，使得随着牺牲材的抗蚀效果的腐蚀电流值为40μA/cm²。

另外，专利文献2中公开一种热交换器用的铝合金包覆材，在规定芯材的Mn、Cu、Si、Fe量，且规定牺牲材(牺牲阳极材料)的Zn、Mn、Sii、Fe量的基础上，通过控制牺牲材中的化合物的粒径和密度来控制电位梯度、腐蚀方式，由此提高抗蚀性。

具体地说，记载了一种抗蚀性优异的热交换器用铝合金包覆材，其特征在于，在芯材的一面上复合Al-Si系钎料，在另一面上复合牺牲材，其中，所述芯材含有Mn：0.6～2.0质量％、Cu：0.3～1.0质量％、Si：0.3～1.2质量％和Fe：0.01～0.4质量％，余量是Al和杂质，所述牺牲材含有Zn：2.0～6.0质量％、Mn：0.2～1.0质量％、Si：0.01～0.4质量％、Fe：0.01～0.3质量％，余量是Al和杂质，在牺牲材的母材中的Mn系化合物、Si系化合物和Fe系化合物中，粒径0.1μm以上的化合物粒子为2×10⁶个/mm²以下。

专利文献

专利文献1：(日本)特开平11-61306号公报

专利文献2：(日本)特开2004-76057号公报

但是，就现有热交换器用的铝合金包覆材而言，存在以下所示的问题。

汽车用热交换器中，实现了材料的薄壁化，但为了轻量化、小型化及降低成本，进一步薄壁化的要求日益强烈。而且，由于该薄壁化的进程，热交换器用的铝合金包覆材必须要有高的抗蚀性。另外，热交换器用的铝合金包覆材还必须具有优异的钎焊性。

在此，现有技术中，虽然提高了抗蚀性、钎焊性等的水平要求，但是，为了对应材料的薄壁化，理想的是更高抗蚀性、且具有优异的钎焊性的热交换器用的铝合金包覆材的开发。

另外，以铝合金包覆材的高强度化为目的，在铝合金中除添加Mn以外，进行Fe、Si、Cn等合金元素的添加。为这种铝合金包覆材时，例如，如专利文献1所述，仅仅控制Al-Mn系金属间化合物来确保足够的抗蚀性显得比较困难。尤其是在形成孔状腐蚀(以下将其称为“孔蚀”，将不易发生孔蚀的性能称为“抗孔蚀性”)的这种使用条件下，例如在汽车的散热器的散热管等中使用的情况下，有可能在比较短的时间内就会发生孔空隙(从散热管的内面贯通至外面的孔)。

在此，铝合金包覆材中所添加的合金元素例如Mn、Fe、Si、Cu等，在铝合金中形成MnAl₆、Al₁₂SiMn₃、Al₁₂Si(Mn，Fe)₃等Al-Mn系、Al₂Cu等Al-Cu系、其它Al₃Fe、Al₁₂Fe₃Si等金属间化合物。另外，芯材的铝合金中所含有的例如Cu等合金元素在595℃×3分钟钎焊加热后，由于其自芯材的扩散，在牺牲材的铝合金的矩阵中进行固溶，或形成如前所述的金属间化合物。而且，这种金属间化合物的形成例如在进行合金元素的添加及热轧等的情况下，是不可避免的现象。